Магнетрон

 

1. t'lAFHETPOH с управляемой анодным напряжением частотой генерирования, содержащий цилиндрический катод, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, мощности и 1!|асширения полосы перестройки частоты, вдоль цилиндрической поверхности катода перпендикулярно его оси с равными интервалами установлены металлические диски диаметром, большим диаметра катода, между которыми на цилиндрическую поверхность катода нанесено эмиссионное покрытие.2. Магнетрон по п.I, о т л и - чающийся тем, что диски выполнены из тугоплавкого металла с низким коэффициентом вторичной эмиссии, например молибдена, тантала и.пи ниобия.Изобретение относится к электронным СВЧ-приборам М-типа, в частности к магнетронам импульсного и непрерывного действия, в том числе с управляемой анодным напряжением частотой генерирования.Известен магнетрон, в котором с целью улучшения условий управления электронным потоком в пространстве взаимодействия управляющий электрод цилиндрической формы выполнен из материала с низким коэс^ициентом вторичной эмиссии: графита, углерода, науглероженного вольфрама или титана.Недостатком магнетрона является необходимость в дополнительной катодной системе типа :>&лектронной пу1.![ки, поставляющей электроны в пространство взаимодействия и расположенной вне этого пространства.Наиболее близким техническим решением к предложенному являетсямагнетрон с управляемой анодным напряжением частотой генерирования,содержа!ций цилиндрический катод с параллельными канавками, проточенными в направлении магнитных силовых линий. Канавки образуют электронные ловущки и позволяют снизить вторично-эмиссионный ток с катода.Недостаток этого магнетрона состоит в том, что боковые стенки канавок подвергаются электронной бомбардировке в силу азимутального движения эл'::ктронов, 'что вызывает перегрев стенок канавок и снижает эффективность таких электронных ловушек. Кроме того, выполнение продольных канавок с необходимой толщиной стенок выступающей части катода (особенно в магнетронах с длинным анодом) - очень сложная технологическая задача.Цель изобретения - увеличение КПД, мощности и расширение полосы перестройки частоты магнетрона путем(Лот00•^00о 00

„„SU„„587803

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 5 Н 01 3 25/587

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q0 с)

1Р Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 930149/25 (22) 26.01.67 (46) 28.02.91. Бюл. У 8 (72) Ю.И.Додонов и Ю.1 ..Губкин (53) 621.335,о42.3 (083.8) (56) Патент Великобритании

119 1233755, кл. Н 0) j 23/20, опублик. 1972.

Патент США iV 2992360, кл. 315 †,3, опублик. 1961 ° (54)(57) 1. ИАГНЕТРОН с управляемой анодным напряжением частотой генерирования, содержащий цилиндрический катод, отличающийся тем, что, с це ьв увеличения КПД, мощносИзобретение относится к электронным СВЧ-приборам M — типа, в частнос.ти к магнетронам импульсного и непрерывного действия, в том числе с управляемой анодным напряжением частотой генерирования.

Известен магнетрон, в котором с целью улучшения условий управления электронным потоком в пространстве взаимодействия управляющий электрод цилиндрической формы выполнен из материала с низким коэффициентом вторичной эмиссии: графита, углерода, науглероженного вольфрама или титана.

Недостатком магнетрона является необходимость в дополнительной катодной системе типа электронной пушки, поставляющей электроны в пространство взаимодействия и расположенной вне этого пространства.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является

2 ти и 1 асширения полосы перестройки частоты, вдоль цилиндрической поверхно сти к атода и ерп ендикулярно его оси с равными интервалами установлены металлические диски диаметром, большим диаметра катода, между которыми на цилиндрическую поверхность катода нанесено эмиссионное покрытие.

2. Иагнетрон по и .1, о т л и— ч а ю шийся тем, что диски выполнены из тугоплавкого металла с низким коэффициентом вторичной эмиссии, например молибдена, тантала или ниобия. магнетрон с управляемой анодным напряжением частотой генерирования,содержащий цилиндрический катод с параллельными канавками, проточенными в направлении магнитных силовых линий. Канавки образуют электронные ловушки и позволяют снизить вторично-эмиссионный ток с катода.

Недостаток этого магнетрона состоит в том, что боковые стенки канавок подвергаются электронной бомбардировке в силу азимутального движения эл ктронов, что вызывает перегрев стенок канавок и снижает эффективность таких электронных ловушек, Кроме того, выполнение продольных канавок с необходимой толщиной стенок выступающей части катода (особенно в магнетронах с длинным анодом) очень сложная технологическая задача.

Цель изобретения — увеличение

КПД, мощности и расширение полосы перестройки частоты магнетрона путем

587803 снижения потерь на катоде при обратной бомбардировке электронами, Указанная цель достигается тем, что в предложенном магнетроне с управляемой анодным напряжением часто— той генерирования вдоль цилиндрической поверхности катода перпендикуляр— но его оси с равными интервалами установлены металлические диски диаметром, большим диаметра катода,между которыми на цилиндрическую поверх-! ность катода нанесено эмиссионное покрытие. Диски могут быть выполнены из тугоплавкого металла с низким коэффициентом вторичной эмиссии,например молибдена, тантала или ниобия.

На чертеже схематично показан предложенный магнетрон, продольный разрез.

Электронные ловушки выполнены в виде круглых металлических дисков

1, установленных вдоль катода с равными интервалами, Между дисками нанесено эмиссионное покрытие 2, поставляющее на анод 3 .электроны в дозированном количестве. Диски и эмиссионное покрытие располагаются на керке 4 катода.

Описанная конструкция .представляет собою электронно-оптическую систему с периодической структурой, которая может работать в импульсном и непрерывном режимах с высокой эффективностью взаимодействия в прикатодной области как на фиксированной частоте, так и при перестройке частоты анодным напряжением, При включении анодного напряжения термоэмиссионные электроны, имеющие первоначально только тепловую скорость, "вытягиваются" электрическим полем анода с активных участков катода (имею5 щих термоэмиссионное покрытие) и фокусируются в радиально расходящиеся кольцевые пучки, что улучшает эффективность в заимодейс твия с ВЧ-полем замедляющей системы. Обратные электроды движутся по таким траекториям, что соударение их с боковой поверхностью дисков и активными участками катода ослаблено. Это связано с тем, что между дисками электрическое поле сильно искривлено и появление нормальной составляющей поля к боковой поверхности дисков приводит к преобразованию циклоидального движения электронов во вращательное. В результате этого пролетное время электронов увеличивается, число и скорость (энергия) соударения с поверхностью катода уменьшаются, а следовательно, потери на катоде и вторично-эмиссионный ток от обратной электронной бомбардировки также снижаются.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что описанная конструкция позволяет увеличить КПД приборов этого класса до 80-857, а также увеличить в несколько раз выходную мощность.

При перестройке частоты анодным напряжением линейность зависимости частоты генерирования от анодного напряжения сохраняется в более широкой полосе перестройки, чем у известных -приборов, 587803

Техред M.Дидык

Корректор А.Осауленко

Редактор Л.Письман

Заказ 8б9 Тираж 304 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101